电动蝶阀响应特性仿真研究

作     者：刘泽龙 

作者单位：杭州电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冯长水;董雷

授予年度：2024年

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：电动蝶阀 响应特性 稳定性 精确性 联合仿真 

摘      要：随着我国智能制造进程的加快,市场对蝶阀的需求在不断提高,将智能化技术与蝶阀结合产生的电动蝶阀会成为未来蝶阀发展的主要趋势。电动蝶阀作为一种创新的控制装置,相较于传统蝶阀具备高精度的控制能力和快速的响应速度。然而随着电动蝶阀在各个领域的广泛应用,人们对于电动蝶阀系统的可靠性和稳定性要求越来越高,对电动蝶阀系统的响应行为要求越来越精确化,因此需要通过联合仿真研究电动蝶阀的动态响应特性,更深入地理解其工作原理,预测其在不同工况下的性能,从而为优化设计和控制策略提供理论依据。 本文主要研究电动蝶阀系统动态响应特性的精确性和稳定性,以及对电动蝶阀联合仿真方法进行研究。 1.利用Recur Dyn建立电动蝶阀机械系统动力学模型,通过动力学分析,得出负载扰动是影响电动蝶阀齿轮传动系统传动性能的主要因素,验证了电动蝶阀机械系统动力学模型的稳定性和可靠性。基于电动蝶阀机械系统的传动原理,建立电动蝶阀机械系统的数学模型和简化模型,通过递进优化的仿真策略,提高了电动蝶阀复杂系统参数的整定效率。 2.通过研究分析电动蝶阀控制系统各模块动态特性,建立与电动蝶阀机械系统相匹配的,拥有阀板位置反馈的三闭环伺服控制系统,并在此基础上将系统继续优化为基于模糊控制的三闭环伺服控制系统,不仅实现了控制参数自整定效果,而且保留了原系统出色的动态稳定性。 3.针对电动蝶阀系统输入端和输出端分别进行指令响应和负载扰动不同条件的仿真实验程序,获取电动蝶阀系统动态特性的最优模拟结果,为电动蝶阀驱动响应策略的制定提供了可靠的思路及方法,之后对电动蝶阀总体系统进行联合仿真实验,验证了模糊自适应PID控制的精确性和稳定性。